Selección de resina para materiales compuestos

Los principales componentes de los materiales compuestos son fibras y resinas. Las fibras generalmente se seleccionan como fibra de vidrio o fibra de carbono, lo que puede mejorar la resistencia y rigidez requeridas del producto. Pero si se usa solo, todavía no puede cumplir con el rendimiento final del producto. Si las fibras se impregnan con resina y luego se curan, pueden cumplir con los requisitos de resistencia, rigidez y peso ligero de varios diseños de aplicación, al tiempo que agregan muchos beneficios al producto final.

Suplemento de las características existentes

Todos los materiales compuestos tienen ventajas comunes: mayor resistencia, rigidez, peso más ligero y mejor resistencia ambiental. Cada una de estas características puede volverse más prominente mediante el uso de resinas complementarias. Para elegir la resina más adecuada, el primer paso es determinar cuáles deben ser las principales características del material compuesto.

El método más rentable para producir materiales compuestos livianos es usar resina de poliéster insaturado. EstoResina especialTiene propiedades mecánicas, eléctricas y químicas relativamente buenas, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones convencionales como transporte, estructura y perfiles de construcción.

Sin embargo, si se requiere mayor rigidez o resistencia, entoncesResina epoxi cicloalifáticaEs, sin duda, el mejor. La fuerte unión entre la resina epoxi y las fibras significa que se pueden transferir cargas de cizallamiento más altas entre las fibras, lo que da a los materiales compuestos valores de resistencia más altos. Al combinar el mayor contenido de fibra permitido por la resina epoxi, se pueden fabricar materiales compuestos con excelente resistencia y alta rigidez. Si es necesario, se pueden realizar más modificaciones para adaptarse a aplicaciones de alta temperatura.

Además, siMaterial epoxi compuestoNecesita ser resistente a los ambientes hostiles además de la dureza, la resina de éster de vinilo puede ser una mejor opción. La estructura molecular de los ésteres de vinilo tiene resistencia química, por lo tanto, si los materiales compuestos se van a utilizar en entornos marinos o aplicaciones industriales con ácido o álcali, el uso de ésteres de vinilo mejorará el rendimiento de los materiales compuestos.

Al producir perfiles compuestos que requieren ensamblaje con tornillos, el material compuesto debe ser resistente para evitar grietas y fracturas. Esto se puede lograr mediante el diseño estructural, pero seleccionar la resina adecuada puede simplificar la estructura, reducir los costos y hacer que los materiales compuestos sean adecuados para una gama más amplia de aplicaciones. Por ejemplo, en comparación con el poliéster insaturado, el poliuretano tiene una tenacidad extremadamente alta, por lo que es una opción ideal para tales aplicaciones.

Añadir nuevas características

Elegir una resina que pueda complementar las características más valiosas de los materiales compuestos mejorará su rendimiento y vida útil. Sin embargo, los beneficios de dedicar tiempo a elegir resinas van mucho más allá de mejorar las propiedades existentes.

La resina también puede agregar nuevas características a los productos de materiales compuestos. Se pueden agregar aditivos de resina a las resinas para lograr una variedad de beneficios, que van desde simplemente mejorar la suavidad de la superficie o aumentar el color, hasta funciones de mejora más complejas como la resistencia a los rayos UV, propiedades antibacterianas o antivirales.

Por ejemplo, debido a la descomposición natural de la resina cuando se expone a la luz solar, agregar absorbentes UV para resistir la radiación UV puede mejorar el rendimiento de los materiales compuestos en entornos con fuerte exposición a la luz, que a menudo conduce a la fragilidad y desintegración material.

De manera similar, los aditivos antibacterianos se pueden mezclar con la resina para evitar la contaminación bacteriana o fúngica. Esto es útil para cualquier producto de material compuesto que implique operación manual, como maquinaria, transporte público y equipo médico.

Otras influencias externas

Vale la pena señalar que en algunos casos, la adición de aditivos de resina puede alterar las propiedades de los materiales compuestos. Por ejemplo, en algunos casos extremos, se requiere una gran cantidad de aditivos retardantes de llama para ejercer eficazmente sus efectos. En este punto, es necesario reducir el número de fibras en el material compuesto, reduciendo correspondientemente su resistencia y rigidez.

La Selección de resina es una parte importante del diseño general de los materiales compuestos y no debe ignorarse. Establecer las características más necesarias de los materiales compuestos, combinándolos con resinas adecuadas para potenciar esta característica, al tiempo que equilibra el equilibrio entre fibras y resinas, es fundamental para crear la mejor solución.